写字楼办公楼的供配电系统设计报告1Word下载.docx

1、此次设计的目的是通过对该写字楼的各个系统的设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国建筑电气行业有关方针政策，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。1.3.设计内容本论文主要阐述了该写字楼各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论等。论文共包括十大章内容，前八章主要包括绪论及强电部分设计，第九章主要包括防雷接地系统。第2章 照明系统设计2.1 总则电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。环境条件对照明设施有很大影响。要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择照明方式、光源种类、灯泡功率、照明器数量、形式与光色、使照明在改善空

2、间立体感、形成环境气氛等方面发挥积极的作用。2.2 照明灯具选择灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩目的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明，这样做光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。 在本设计中，办公区选择格栅式荧光灯，单组功率320W。洗手间、走廊选择单台功率24W吸顶灯。以达到照明需求。2.3照明灯具计算2.3.1单位容量法单位容量法的基本公式：W=P/A 3-5W在最低照度下每单位面积

3、的安装功率（W）P房间内全部灯泡（管）的总安装功率（W）A房间的面积（）根据已知的面积和所选的灯具形式、最小照度E、计算高度h，由表查得每单位面积的安装容量W，从上式算出全部灯泡的总安装功率P。然后除以灯具的功率，再考虑到室形及对灯具布置的要求即可得灯具数量。 一般办公场所需要照度为200lx，楼道、卫生间所需照度为50lx，大厅要求照度100lx，楼层高度为3米，所以可经下表计算办公区所需灯具数量。荧光灯单位面积安装功率计算高度（m）房间面积（m）荧光灯照度（lx）3050751001502002310151525255050150150300300以上3.22.72.42.11.91.85

4、.24.53.93.43.07.86.75.85.14.710.48.97.76.86.35.915.613.411.610.29.4211815.413.612.511.834152020303050501203.37.56.25.311.39.38.01512.410.69231915.92521.218.11203004.89.513.512.6白炽灯单位面积安装功率白炽灯照度（lx）51020404.94.13.62.92.28.86.45.144.310.17.05.715.212.910.76.920.917.714.89.927.623.119.315.711.53.72.32.

5、08.77.93.513.811.27.217.114.39.07.324.721.418.49.78.530.926.923.519.516.212.810.8根据楼层布局图（附图2、3）可得：每间办公区面积100平方米，所以计算：N=。为方便布线选择28组荧光灯。每层楼道面积300平方米，所以计算：每层每间卫生间面积50平方米，所以计算：一层大厅面积200平方米，所以计算为方便布线选择24组荧光灯。2.3.2照明功率计算25层每层总功率=办公区功率+走廊功率+卫生间功率=60286+2443+2416=11016W1层功率=办公区功率+警卫室功率+大厅功率+卫生间功率+走廊功率=603+6

6、028+6024+2416+2443=9576W2.4应急照明灯具选择消防应急照明灯宜安装在墙面上或顶棚上。自带电源型的消防应急照明灯应接在照明线路上；集中电源同时接有消防应急照明灯和消防应急标志灯，且消防应急标志灯为持续型的，可接到消防配电线路上，如为非持续型的，应接到照明线路上；集中控制型消防应急照明灯应接在消防配电线路上。消防控制室、消防水泵房、自备发电机房的照明支线应接在消防配电线路上。疏散用的应急照明，其地面最低照度不应低于0.5lx；安全出口的消防应急标志灯宜设在出口的顶部；疏散走道的消防应急标志灯宜设在疏散走道及其转角处距地面高度1.00m以下的墙面上。疏散走道消防应急标志灯的间

7、距不应大于20m。在本设计中，选用吊挂式自带电源型应急照明、指示两用灯。每间办公区5台。楼道20米/台。每间卫生间3台。楼梯间2台。每层共40台。第3章 负荷计算3.1负荷等级及供电要求3.1.1负荷等级分类电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。一级负荷（）中断供电将造成人身伤亡者。（）中断供电将造成重大政治影响者。（）中断供电将造成重大经济损失者。（）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经常用于重要国际活动

8、的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重要负荷。中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。 二极负荷（）中断供电将造成较大政治影响者。（）中断供电将造成较大经济损失者。（）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。三级负荷不属于一级和二级的电力负荷。3.1.2 供电要求（）一级负荷的供电“应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏”。但在实际设计中为了满足一级负荷的供电，可以采用两路高压供电，但当供电不能满足要求时，应设自备发电机，故可以采用一路高压电源加一路备用电源-应急柴油发电机组供电，当一级

9、负荷容量较大时，应采用两路高压供电。对于特别重要的负荷供电，除了必须采用两路高压外，还必须设置应急电源（应急柴油发电机），并且该电源中严禁接入其他负荷。（）二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”，即当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。设计中常采用一用一备两路高压电源供电或一路高压，另一路备用电源（柴油发电机组），但当负荷较小或地区供电条件困难时，可由一回6KV及以上专用架空线供电。（）三级负荷对供电无特殊要求。本工程用电为三级负荷。3.2 本写字楼的电气主接线写字楼的动力负荷属于三级负荷，但直接影响着人们的工作，为了保证动力负荷的正常运行，采用双回路进线。考

10、虑到线路需要检修，为了使得一些重要负荷在检修时仍然工作，采用单母线分段接线方式。本办公室的进线及配电系统（由一路市电用线10kV）。见附图1。3.3 负荷计算3.3.1 负荷计算的内容和目的负荷计算目的是为供电系统设计提供必要的正常状态下系统理论数据（又叫计算数据），以这些数据为依据来选择、设计一、二次系统，即选设备、导线，进行二次系统整定、校验。3.3.2 需要系数法需要系数法是利用设备容量剩上一个需要系数而求得的有功计算负荷。该方法计算简单，适用于电气设备台数多且各个设备容量相差不是太悬殊的场所。基本计算公式用电设备组计算负荷： 配电干线计算负荷 办公楼设备需要系数表及功率因数值表电气设备

11、Kd办公区电气设备0.70.80.80.75照明设备0.810.90.483.3.3计算设计的初始数据：每间办公区主要设备电脑25台，单台容量250W；空调机组4台，单台容量2000W；复印一体机2台，单台1000W；其他设备功率20KW。每层照明用电容量共12KW。本设计用电设备分为电气设备组和照明两组，照明组参照荧光灯照明数据。需要系数取值：=0.8；照明=11）电气设备组（每间办公区）：电脑：空调机组：复印机：其他设备：2）照明组3）总计算负荷（每间办公区）取4）总计算负荷（全楼）第4章 无功功率补偿4.1原则目前国家供电部门对用电单位的功率因素要求高压供电压者为0.9以上，低压供电者为

12、0.95以上，当用电单位的自然总平均功率因数较低，单靠提高用电设备的自然功率因数达不到要求，应采用必要的无功功率补偿设备，进一步提高企业的功率因数。因此本写字楼的无功功率补偿采用补偿的办法，即在低压配电室的配电母线上安装若干组电力电容器，从而补偿供电范围内的无功功率以达到提高功率因数的目的，也就是从补偿前的功率因数cos提高到补偿后的功率因数cos补偿容量为：式中设计电力电容器容量;总有功计算负荷;、补偿前后功率因数对应的正切值。4.2无功功率补偿的计算变电所低压侧的视在计算负荷为：根据选择原则变压器为两台容量为800kvA的变压器。变电所低压侧的功率因数为：确定无功补偿容量 现要求变电所高压

13、侧的功率因数不低于0.9，而在变压器低压侧进行补偿时，考虑到变压器的无功功率损耗远大于其有功功率损耗，可按低压侧补偿后的功率因数为0.92来计算补偿容量。因此，需装设的电容器容量为选BW0.4121型电容器，则所需电容器个数为n=/qc=259.85/12=21.7;取n=25,则实际补偿容量为补偿后的变压器容量和功率因数无功补偿后变压所低压侧的视在计算负荷为第5章 变压器选择5.1 变压器台数的选择原则变电所主变压器台数的选择应该根据负荷的大小、负荷对供电可靠性的要求、经济性级用电发展规划等因素综合考虑确定。变压器台数越多，供电可靠性越高，但设备投资大，运行费用高。因此在满足用电可靠性的前提

14、下，变压器台数越少越好。在确定变压器台数时，还应适当考虑负荷的发展，留有一定余地。 车间变电所台数的选择，对有大量一二级负荷的变电所，应满足电力负荷对供电可靠性的要求，宜采用两台变压器。对只有二级负荷的的变电所，且能从临近车间变电所获得备用低压电源时，可采用一台变压器。对季节性负荷或昼夜负荷变化较大时，应使变压器在经济状态下运行，可用两台变压器供电，以便在低谷负荷时切除一台变压器。且集中负荷较大时，虽为三级负荷，也采用两台或多台变压器。5.2变压器选择的计算本设计为三级负荷，但昼夜负荷变化较大且负荷较为集中。所以采用两台变压器供电。任意一台变压器单独运行时，应满足总计负荷大约70%的需求，即所

15、以选用两台容量为630kvA的变压器，满足总设计负荷67%的需求，型号为S9-630/10型。，第6章 短路电流计算6.1短路故障原因短路故障是指运行中的电力系统或工厂供配电系统的相与相或者相与地之间发生的金属性非正常连接。短路产生的主要原因是系统中带电部分的电气绝缘出现破坏，而引起这种破坏的原因有过电压、雷击、绝缘材料的老化以及运行人员的误操作和施工机械的破坏、鸟害、鼠害等。6.2短路故障的种类在电力系统中，短路故障对电力系统的危害最大，按照短路的情况不同，短路的类型可分为四种，即单相短路、两相短路、两相接地短路、三相短路电力系统中，发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小，但通

16、常三相短路电流最大，造成的危害也最严重。因而常以三相短路时的短路电流热效应和电动力效应来校验电气设备。6.3三相短路电流的计算三相短路电流的计算方法常用的有三种：有名值法、标幺值法、短路容量法。本文将用标幺值法计算系统的三相短路电流。标幺值法计算短路电流的步骤大致归纳为：选择基准容量、基准电压、计算短路点的基准电流；绘制短路回路的等效电路；计算短路回路中个元件的电抗标幺值；求总电抗标幺值，化简电路；计算三相短路周期分量有效值及其他短路参数；列短路计算表。本办公楼的三相短路电流的计算以变压器低压侧母线段的短路为例。示意图如下：选取基准容量计算各元件电抗标幺值：线路WL1 变压器T1、T2 做等效

17、电路图：求k1点的总等效电抗标幺值及三相短路电流的短路容量：第7章 设备选型7.1低压断路器低压断路器又称空气开关（简称空开）。它不仅能带负荷断电路，而且能在短路过负荷及低电压下自动跳闸。因此，低压断路器广泛用于变配电系统的交、直流低压配电装置中。额定电压不小于安装地点的电网的额定电压。额定电流（）不小于长期通过的最大负荷电流，即：低压断路器的级数和结构形式应符合安装条件、保护性能及操作方式的要求。常见的低压断路器有塑壳式和万能式：塑壳式断路器的全部机构和导电部分都装在一个塑料外壳内，仅在塑壳中央露出操作手柄，供手动操作用；万能式断路器，它敞开地装设在金属框架上，其保护方案和操作方式较多，装设

18、地点灵活。低压断路器的选用：额定开断电流应不小于实际开断瞬间的短路全电流。额关合电流应不小于冲击短路电流的有效值。7.1.1低压母线上断路器低压母线上断路器的选择，由于采用双回路进线，两路母线同时工作，所以两段母线的负荷、电流等数据都可以视为平均分配。线路最大负荷电流（最大持续工作电流）；冲击电流按额定电流、额定电压可选择DZ20-1250型 。7.1.2各支路上断路器每间办公区电气设备断路器的选择：DZ20-100Y每间办公区照明设备断路器的选择：每层断路器的选择：第8章 导线的选择电气照明工程中常用的导线有架空线、电缆、低压绝缘导线三种。本设计中电力电缆的选择：聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套的

19、电力电缆；导线的选择：塑料绝缘导线。8.1导线的选择原则导线和电缆的型号应根据它们所处的电压等级和使用场所来选择。按以下原则来选择导线和电缆1）发热原则系统最大负荷电流运行时发热，不至于引起系统的温度超过导线或者电缆的允许温度，不会因为过热而引起导线绝缘损坏或者老化。可按下式计算：通过线路的计算电流；导体的标准允许载流量温度修正系数温度修正系数:导体正常工作时最高允许温度；导体敷设地点实际的环境温度。2）电压损失原则由于线路阻抗的存在，因此当负荷电流通过线路时就会产生电压损耗。所谓电压损耗，是指线路首端电压和末端电压的代数差。为保证供电质量，按规定高压配电（610KV）的允许电压损耗不得超过线

20、路额定电压的5%；从配电变压器一次侧出口到用电设备受电端的低压配电线路的电压损耗，一般应不超过设备额定电压（220V、380V）的5%；对于视觉要求较高的照明线路，则不得超过其额定电压的2%3%。如果电压损耗超过了允许值，则应适当加大导线或电缆的截面，使之满足电压损耗的要求3）机械强度原则在配电系统运行条件下，导线应有足够的机械强度，以防导线断裂，保证供电安全和供电质量。为满足机械强度的要求，对于室内明敷的绝缘导线，其最小截面不得小于此外，为了保证安全，规程规定110kV架空线路不得采用单股线。电缆不必校验机械强度。4）热效校验原则按系统统计的故障状态时的理论数据，进行导线热效校验。保证导线能

21、够承受系统短路时的短路电流热效应。5）经济电流密度原则对应用于经济截面的导线电流密度，称为经济电流密度，用表示。我国现行的经济电流密度规定为导线材料年最大负荷利用小时数小于3000h30005000h大于5000h铝线1.651.15铜线3.002.251.75铝芯电缆1.921.731.54铜芯电缆2.502.00按经济电流密度选择导线截面时，可按下式计算：8.2变压器低压母线的选择由于母线上最大持续工作电流为1.42kA。 所以选择YJV 3*240+1*120四根并联。（1）机械强度校验明敷导线截面积大于，满足要求。（2）线路电压损耗校验导线单项电阻R=0.078，电抗X=0.3，长度50m，因为四根并联，所以满足要求。8.3电气设备支路导线选择照明线路导线选择：BVR-6